[发明专利]一种高喷水泥土螺旋挤扩、变径混凝土桩组合桩及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高喷水泥土桩，具体涉及一种高喷水泥土螺旋挤扩、变径混凝土桩组合桩及其制作方法，属于基础施工工程技术领域。

背景技术

近年来，基本建设规模不断扩大，在建筑、水利、电力、交通和铁道等土木工程建设中，各种不良地基需要进行地基处理才能满足建造上部建(构)造物的要求，地基处理方法的选择成为控制工程质量，降低工程造价的重要条件。地基处理的方法多种多样，其中旋喷桩、混凝土压灌桩(CFG桩)、螺杆桩(螺纹桩)、螺旋挤扩桩(SDS桩)、倒锥台阶桩、螺旋扩径桩、变截面双向挤扩桩是近年来发展起来处理软软地基的新方法，该桩型因具优良的技术性能和经济效果，在国内推广使用。

旋喷桩属于半刚性桩，桩身强度低，变形模量小，复合地基处理桩身承压时，易出现膨胀破坏；混凝土压灌桩(CFG桩)、螺杆桩(螺纹桩)、螺旋挤扩桩(SDS桩)、倒锥台阶桩、螺旋扩径桩、变截面双向挤扩桩属于刚性桩，桩身强度高，变形模量大，但目前复合地基设计一般采用小桩径，单桩承载力底，不能实现大桩距布桩，单位地基处理面积桩含量较高，地理处理成本不能大幅度降低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题，本发明提出了一种高喷水泥土螺旋挤扩、变径混凝土桩组合桩及其制作方法，实现大桩距布桩，一次成桩，施工工艺简单，可操作性强，便于质量控制、经济环保、成本低、综合效益显著。

(二)技术方案

本发明的高喷水泥土螺旋挤扩、变径混凝土桩组合桩，包括桩体，所述桩体由桩身和一个水泥土桩构成；所述水泥土桩与桩身之间形成有高喷空腔；所述高喷空腔和桩身通过混凝土压灌形成扩径砼体；所述扩径砼体设置于桩身底部；所述桩体内部设置有组合桩；所述组合桩由混凝土灌注桩和水泥土桩复合而成；所述桩身顶部设置有桩帽。

一种高喷水泥土螺旋挤扩、变径混凝土桩组合桩，包括桩体，所述桩体由桩身和多个水泥土桩构成；所述水泥土桩与桩身之间形成有高喷空腔；所述高喷空腔和桩身通过混凝土压灌形成扩径砼体；所述扩径砼体沿桩身的深度方向分布；所述桩体内部设置有组合桩；所述组合桩由混凝土灌注桩和水泥土桩复合而成；所述桩身顶部设置有桩帽。

一种高喷水泥土螺旋挤扩、变径混凝土桩组合的制作方法，包括以下步骤：

步骤一：施工准备，在施工前，现场进行三通一平准备，设备进场组装调试，测量放线、验线，桩位放检；

步骤二：成孔，将多功能钻机的钻具定位于设定好的桩位处，多功能钻机就位后进行螺旋挤扩试成孔、成桩、复合测试确定高喷注浆量、转速和提钻速度；测试完成后，启动多功能钻机施工，钻具钻进至孔底完成成孔施工；

步骤三：高喷注浆，启动高喷注浆装置，提钻开始高喷、搅拌水泥土施工；高喷搅拌施工至设计位置，高喷水泥土桩施工完毕；

步骤四：步骤三中的高喷水泥土桩施工完成后，下放钻具至孔底设计位置，启动混凝土压灌装置，开始混凝土压灌施工，混凝土压灌至桩顶标高，混凝土压灌完成，即高喷水泥土螺旋挤扩、变径混凝土桩组合桩施工完成；

步骤五：步骤四施工完成后，将多功能钻机移位，进行下一步桩基施工，在多功能钻机设备撤场时进行桩基验收。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明的高喷水泥土螺旋挤扩、变径混凝土桩组合桩及其制作方法，利用多功能钻机，采用长或短螺旋挤压成孔，利用大直径、多头高喷、搅拌装置，实现水泥土高喷、搅拌复合；高喷水泥土施工完成，同钻具下放孔底位置实现混凝土压灌(含高喷形成空腔混凝土压灌)施工，混凝土压灌完成，高喷水泥土混凝土压灌组合桩施工完成；该桩型集水泥土侧摩阻力大，灌注桩刚度大及桩身变径增大的端阻力等优势，从而使承载力优于水泥土桩和灌注桩，单桩承载力、抗剪力得以大幅提高；该桩型上部由混凝土灌注桩组合桩(含混凝土扩径部分)和水泥土复合而成，桩端截面积增大，实现大桩距布桩，降低单位地基处理面积中桩含量，减少投资，节约成本，同时能大幅度缩短工期；因桩顶部为大直径桩即桩帽，在提高复合基地控沉能力的同时，还可以对桩顶集中力起到均化作用，减少桩顶向垫层的上刺量；另外，该桩型改变了桩身轴力的分布，在一定程度上减小了桩、土间的差异沉降和刚性复合地基的总沉降量。

附图说明

图1是本发明的实施例1中步骤二和步骤三的工作流程示意图；

图2是本发明的实施例1中步骤四的工作流程示意图；

图3是本发明的实施例2中步骤二和步骤三的工作流程示意图；

图4是本发明的实施例2中步骤四的工作流程示意图。